(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接帯電型の霧化器、電圧ブロック、前記霧化器から外部ターゲットに向って放出される電気的非絶縁性のコーティング材料供給源、コロナ放電による間接帯電装置、及び１つの高電位源を有する静電支援型コーティング霧化及び供給装置において、
前記電気的非絶縁性のコーティング材料供給源は、前記電圧ブロックの入力ポートに結合され、
前記電圧ブロックの出力ポートは、前記霧化器に結合され、
前記間接帯電装置は、前記霧化器に対して連結して取り付けられ、
前記１つの高電位源は、前記霧化器の入力ポートと、前記間接帯電装置の入力ポートと、に結合され、
前記静電支援型コーティング霧化及び供給装置は更に電圧分割器を含み、
前記１つの高電位源は、前記電圧分割器を通じて、前記霧化器の入力ポート及び前記間接帯電装置の入力ポートの少なくとも１つに結合され、前記電圧分割器は、前記１つの高電位源の出力ポートに提供される電圧を選択的に調節することができる、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング供給装置に供給するコーティング材料源に対して高い静電電位に維持された、コーティング供給装置を電気的に絶縁する装置を含む、コーティング材料の霧化、帯電、及び供給システムに関する。このような装置は一般に知られており、以下においては、一般に電圧ブロックと呼称する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプの静電支援型コーティング装置が知られている。例えば、米国特許第６，４２３，１４３号、第６，０２１，９６５号、第５，９４４，０４５号、第ＲＥ３５，８８３号、第５，７８７，９２８号、第５，７５９，２７７号、第５，７４６，８３１号、第５，７３７，１７４号、第５，７２７，９３１号、第５，７２５，１５０号、第５，７０７，０１３号、第５，６５５，８９６号、第５，６３２，８１６号、第５，５４９，７５５号、第５，５３８，１８６号、第５，５２６，９８６号、第５，５１８，１８６号、第５，３４１，９９０号、第５，３４０，２８９号、第５，３２６，０３１号、第５，２８８，０２９号、第５，２７１，５６９号、第５，２５５，８５６号、第５，２２１，１９４号、第５，２０８，０７８号、第５，１９７，６７６号、第５，１９３，７５０号、第５，１５４，３５７号、第５，０９６，１２６号、第５，０９４，３８９号、第５，０７８，１６８号、第５，０３３，９４２号、第４，９８２，９０３号、第４，９３２，５８９号、第４，９２１，１６９号、第４，８８４，７５２号、第４，８７９，１３７号、第４，８７８，６２２号、第４，７９２，０９２号、第４，７７１，７２９号、第４，４１３，７８８号、第４，３８３，６４４号、第４，３１３，４７５号、第４，２７５，８３４号、第４，０８５，８９２号、第４，０２０，８６６号、第４，０１７，０２９号、第３，９３７，４００号、第３，９３４，０５５号、第３，９３３，２８５号、第３，８９３，６２０号、第３，２９１，８８９号、第３，１２２，３２０号、第３，０９８，８９０号、第２，６７３，２３２号、第２，５４７，４４０号、及び第１，６５５，２６２号、並びに、国際特許公開第ＷＯ２００５／０１４１７８号、英国特許第ＧＢ２，１６６，９８２号、英国特許明細書第１，３９３，３３３号及び第１，４７８，８５３号、日本国特許第ＪＰ４−２６７９６１号、第ＪＰ４−２００６６２号、第ＪＰ７−８８４０７号、第ＪＰ５１−５４６３８号、第ＪＰ５４−１０１８４３号、第ＪＰ４−６６１４９号、第ＪＰ３−１７８３５４号、第ＪＰ３２１７３９４号、及び第ＪＰ３３７８０５８号に、図示及び記載された装置及びシステムが存在している。米国特許第４，３３７，２８２号も興味深い。これらの参照文献の開示内容は、本引用により、本明細書に包含される。この列挙は、すべての関連する技術の完全なサーチが完了したこと、又は列挙されたものよりも更に関係する技術が存在しないこと、又は列挙された技術が特許性にとって重要であることの表示となることを意図したものではない。又、そのような表示を結果的に意味するものでもない。
【０００３】
これらの参照文献に図示及び記載されたタイプのシステムに関連する１つの特徴は、供給装置に印加された高電位が電圧ブロックの両端にも現れるという点にある。この電位は、結果的に、電圧ブロックのコンポーネントに対する電気的なストレスをもたらし、これが、最終的に、そのようなコンポーネントの障害に結び付く可能性がある。このため、電圧ブロックのコンポーネントに対する電圧ストレスを低減するべく、霧化器に印加された電位の大きさを低減することに対して努力が払われた。しかしながら、過去においては、このような努力は、しばしば、霧化されたコーティング材料粒子が、霧化されたコーティング材料粒子によってコーティングされる対象である物品（以下においては、しばしば、これをターゲットと呼ぶ）に向かって移動する効率に対して、有害な効果を具備していた。即ち、従来技術においては、高電位の低減は、霧化の際のコーティング材料粒子に対する電子の移動の低下を意味していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願は、過去において霧化器に供給される電位の大きさの低減に伴っていた、移動効率の低下を逆転させるための努力について記載している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、静電支援型コーティング霧化及び供給装置は、霧化器、電圧ブロック、霧化器から供給される電気的非絶縁性のコーティング材料供給源、間接帯電装置、並びに、第１及び第２高電位源を有する。電気的非絶縁性のコーティング材料供給源は、電圧ブロックの入力ポートに結合される。電圧ブロックの出力ポートは、霧化器に結合される。間接帯電装置は、霧化器との関係において動作可能に取り付けられる。第１高電位源は、霧化器の入力ポートに結合される。第２高電位源は、間接帯電装置の入力ポートに結合される。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、静電支援型コーティング霧化及び供給装置は、霧化器、電圧ブロック、霧化器から供給される電気的非絶縁性のコーティング材料供給源、間接帯電装置、及び高電位源を有する。電気的非絶縁性のコーティング材料供給源は、電圧ブロックの入力ポートに結合される。電圧ブロックの出力ポートは、霧化器に結合される。間接帯電装置は、霧化器との関係において動作可能に取り付けられる。高電位源は、霧化器の入力ポートと、間接帯電装置の入力ポートと、に結合される。
【０００７】
更には、一例として、本発明のこの態様によれば、装置は、電圧分割器を含む。高電位源は、電圧分割器を通じて、霧化器の入力ポート及び間接帯電装置の入力ポートの少なくとも１つに結合される。
【０００８】
一例として、本発明のこの態様によれば、電圧分割器は選択的に調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、例示の実施例及び添付の図面に関する、以下の詳細な説明を参照することにより、十分に理解することができる。
【００１０】
本出願において使用される「導電性」及び「電気的非絶縁性」等の用語は、「非導電性」及び「電気的に絶縁性」と記載された材料よりも大きな導電性を有する、広い範囲の伝導性を意味している。「電気的に半導体性」等の用語は、導電性と非導電性の間の広い範囲の伝導性を意味している。
【００１１】
まず、図１を参照すれば、多くの従来技術システム１０は、電圧ブロック１２を使用した、例えば水ベースの、電気的非絶縁性のコーティングに対する、静電支援型の霧化及び供給を実現するべく設計されている。電圧ブロック１２は、例えば、上記種々の米国及び外国の特許並びに出願公開に示されたタイプの電圧ブロックである。このような装置においては、例えば、水ベースの電気的非絶縁性のコーティング材料は、供給コンジット１６を通じて電圧ブロック１２の入力ポートに結合される。
【００１２】
電圧ブロック１２の出力ポートは、例えば、米国特許及び出願公開第２００３／０００６３２２号、第６，７１２，２９２号、第６，６９８，６７０号、第６，６６９，１１２号、第６，５７２，０２９号、第６，４６０，７８７号、第６，４０２，０５８号、第ＲＥ３６，３７８号、第６，２７６，６１６号、第６，１８９，８０９号、第６，１７９，２２３号、第５，８３６，５１７号、第５，８２９，６７９号、第５，８０３，３１３号、第ＲＥ３５，７６９号、第５，６３９，０２７号、第５，６１８，００１号、第５，５８２，３５０号、第５，５５３，７８８号、第５，４００，９７１号、第５，３９５，０５４号、第Ｄ３４９，５５９号、第５，３５１，８８７号、第５，３３２，１５９号、第５，３３２，１５６号、第５，３３０，１０８号、第５，３０３，８６５号、第５，２９９，７４０号、第５，２８９，９７４号、第５，２８４，３０１号、第５，２８４，２９９号、第５，２３６，１２９号、第５，２０９，４０５号、第５，２０９，３６５号、第５，１７８，３３０号、第５，１１９，９９２号、第５，１１８，０８０号、第５，１８０，１０４号、第Ｄ３２５，２４１号、第５，０９０，６２３号、第５，０７４，４６６号、第５，０６４，１１９号、第５，０５４，６８７号、第Ｄ３１８，７１２号、第５，０２２，５９０号、第４，９９３，６４５号、第４，９３４，６０７号、第４，９３４，６０３号、第４，９２７，０７９号、第４，９１１，３６７号、第Ｄ３０５，４５３号、第Ｄ３０５，４５２号、第Ｄ３０５，０５７号、第Ｄ３０３，１３９号、第４，８４４，３４２号、第４，７７０，１１７号、第４，７６０，９６２号、第４，７５９，５０２号、第４，７４７，５４６号、第４，７０２，４２０号、第４，６１３，０８２号、第４，６０６，５０１号、第Ｄ２８７，２６６号、第４，５３７，３５７号、第４，５２９，１３１号、第４，５１３，９１３号、第４，４８３，４８３号、第４，４５３，６７０号、第４，４３７，６１４号、第４，４３３，８１２号、第４，４０１，２６８号、第４，３６１，２８３号、第Ｄ２７０，３６８号、第Ｄ２７０，３６７号、第Ｄ２７０，１８０号、第Ｄ２７０，１７９号、第ＲＥ３０，９６８号、第４，３３１，２９８号、第４，２４８，３８６号、第４，２１４，７０９号、第４，１７４，０７１号、第４，１７４，０７０号、第４，１６９，５４５号、第４，１６５，０２２号、第Ｄ２５２，０９７号、第４，１３３，４８３号、第４，１１６，３６４号、第４，１１４，５６４号、第４，１０５，１６４号、第４，０８１，９０４号、第４，０３７，５６１号、第４，０３０，８５７号、第４，００２，７７７号、第４，００１，９３５号、第３，９９０，６０９号、第３，９６４，６８３号、及び第３，９４０，０６１号の中のいずれかに図示及び記載された、一般的なタイプの高圧又低圧空気支援型の、又は空気を使用しない手動又は自動のスプレー霧化器、並びに、いずれも、３２０  Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ａｖｅｎｕｅ，  Ｔｏｌｅｄｏ，Ｏｈｉｏ，４３６１２−１４９３に所在するＩＴＷ  Ｒａｎｓｂｕｒｇ社から入手することができるＲａｎｓｂｕｒｇ  ｍｏｄｅｌ  ＲＥＡ  ３、ＲＥＡ  ４、ＲＥＡ  ７０、ＲＥＡ  ９０、���ＥＭ、及びＭ−９０ガン、又は米国特許第６，２３０，９９３号、第６，０７６，７５１号、第６，０４２，０３０号、第５，９５７，３９５号、第５，６６２，２７８号、第５，６３３，３０６号、第５，６３２，４４８号、第５，６２２，５６３号、第４，５０５，４３０号、第５，４３３，３８７号、第４，４４７，００８号、第４，３８１，０７９号、及び第４，２７５，８３８号の中のいずれかに図示及び記載された、一般的なタイプのロータリー霧化器、並びに、「Ａｅｒｏｂｅｌｌ（商標）  Ｐｏｗｄｅｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ  ＩＴＷ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ」及び「Ａｅｒｏｂｅｌｌ（商標）  ＆  Ａｅｒｏｂｅｌｌ  Ｐｌｕｓ（商標）  Ｒｏｔａｒｙ  Ａｔｏｍｉｚｅｒ，  ＤｅＶｉｌｂｉｓｓ  Ｒａｎｓｂｕｒｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」等の霧化器２０の入力ポートに、供給コンジット１８を通じて結合される。これらの参照文献の開示内容は、本引用により、本明細書に包含される。この列挙は、すべての関連する技術の完全なサーチが完了したこと、又は列挙されたものよりも更に関係する技術が存在しないこと、又は列挙された技術が特許性にとって重要であることの表示となることを意図したものではない。又、そのような表示を結果的に意味するものでもない。
【００１３】
このような装置においては、例えば、−４０ＫＶ〜−１００ＫＶの範囲の電圧を提供する高電位源２２を霧化器２０の入力ポートに結合し、霧化器２０によって霧化される際に、コーティング材料の粒子に電荷を提供している。高電位源２２は、例えば、米国第６，５６２，１３７号、第６，４２３，１４２号、第６，１４４，５７０号、第５，９７８，２４４号、第５，１５９，５４４号、第４，７４５，５２０号、第４，５０６，２６０号、第４，４８５，４２７号、第４，３２４，８１２号、第４，１８７，５２７号、第４，０７５，６７７号、第３，８９４，２７２号、第３，８７５，８９２号、及び第３，８５１，６１８号のいずれかに図示及び記載された、一般的なタイプのものであってよい。これらの参照文献の開示内容は、本引用により、本明細書に包含される。この列挙は、すべての関連する技術の完全なサーチが完了したこと、又は列挙されたものよりも更に関係する技術が存在しないこと、又は列挙された技術が特許性にとって重要であることの表示となることを意図したものではない。又、そのような表示を結果的に意味するものでもない。
【００１４】
高電位は、高電位源２２から、霧化器２０の一般的な領域に結合されており、この霧化器２０では、例えば、接地されたコンベア２６上において霧化器２０を通過して搬送されるターゲット２４に向かう粒子の、霧化及び供給が行われる。粒子は供給される際に帯電される。粒子はその帯電に起因し、周知の原理に従って、ターゲット２４に向かって吸引される。高電位源２２から接地への、例えば、通常は接地されたコーティング材料源１４を介した高電位の短絡は、高電位源２２とコーティング材料源１４の間に結合された電圧ブロック１２によって防止されている。
【００１５】
図２に示された別の従来技術システム１００においては、前述の一般的なタイプ又はその他の周知のタイプのいずれかである霧化器１２０には、例えば、米国特許第５，０８５，３７３号、第４，９５５，９６０号、第４，８７２，６１６号、第４，８５２，８１０号、第４，７７１，９４９号、第４，７６０，９６５号、第４，１４３，８１９号、第４，１１４，８１０号、第３，４０８，９８５号、第３，９５２，９５１号、第３，３９３，６６２号、第２，９６０，２７３号、及び第２，８９０，３８８号に図示及び記載された、一般的なタイプの間接帯電装置１３０が提供されている。
【００１６】
このような装置においては、例えば、水ベースの電気的非絶縁性のコーティング材料供給源１１４は、例えば、上記米国特許及び出願公開のいずれかに図示及び記載された、一般的なタイプの霧化器である霧化器１２０の入力ポートに直接的に結合される。例えば、−４０ＫＶ〜−１００ＫＶ等の範囲内の電圧を提供する高電位源１２２が、間接帯電装置１３０に結合されている。この場合にも、高電位源１２２は、例えば、上述の米国特許のいずれかに図示及び記載された一般的なタイプのものであってよい。このシステムにおいては、電気的非絶縁性のコーティング材料は、帯電の前に供給され、且つ、間接帯電装置１３０からのコロナ放電により、間接的に帯電される。間接帯電装置１３０とコーティング材料源１１４の間には、連続した経路が存在していないため、高電位源１２２の接地への短絡は回避される。
【００１７】
図３は、本発明に従って構築されたシステム２００を示す。図示のシステムにおいては、例えば、水ベースの電気的非絶縁性のコーティング材料供給源２１４は、供給コンジット２１６を通じて、電圧ブロック２１２の入力ポートに結合される。電圧ブロック２１２の出力ポートは、供給コンジット２１８を通じて、例えば、上記の米国特許のいずれかに図示及び説明された、一般的なタイプの霧化器である霧化器２２０の入力ポートに結合される。例えば、−４０ＫＶ〜−１００ＫＶの範囲内の電圧を提供する高電位源２２２を霧化器２２０の入力ポートに結合し、霧化される際に、コーティング材料の粒子に電荷を提供する。高電位源２２２は、例えば、上述の米国特許のいずれかに図示及び記載された一般的なタイプのものであってよい。霧化器２２０には、例えば、上述の米国特許に図示及び記載された一般的なタイプの間接帯電装置２３０が更に提供される。例えば、−４０ＫＶ〜−１００ＫＶの範囲内の電圧を提供する高電位源２３２が間接帯電装置２３０に結合される。高電位源２３２は、例えば、上述の米国特許のいずれかに図示及び開示された一般的なタイプのものであってよい。
【００１８】
この構成によれば、高電位源２２２及び２３２を互いに独立的に制御することができる。特定の装置においては、この柔軟性が不要であるか、又は別個の高電位源の支出が正当化されない場合もあろう。このような装置においては、図４に示された構成を利用することができる。図４においては、相対的に低い電位において稼働する霧化器３２０又は間接帯電装置３３０のいずれか（この実施例においては、霧化器３２０）に結合するべく、固定又は可変インピーダンス要素３３４−Ｚ1及び３３４−Ｚ2を含む高インピーダンス電圧分割器３３４を提供して、単一の高電位源３２２の出力ポートに提供された電圧を分割することができる。
【００１９】
次表は、図３に示されたシステム２００の性能を、図１に示されたシステム１０及び図２に示されたシステム１００と比較している。
【００２０】
【表１】
0005563294.tif 000002
【００２１】
従って、図３に示されたシステム２００は、直接帯電電圧７０ｋＶから４０ＫＶへの、又は１００ＫＶから６０ＫＶへの低減を許容しつつ、直接又は間接帯電のいずれかのみによって実現される最良の結果に匹敵する結果を実現している。これらの低減は、結果的に、電圧ブロック２１２における相対的に低い電気的ストレス及び要求をもたらし、これにより、電圧ブロックは、従来技術において格段に高い電圧においてのみ獲得可能であった移動効率を実現しつつ、更に低い電圧範囲内において更に高い信頼性によって動作することができる。又、これらの低減は、更に単純且つ更に低コストの電圧ブロック２１２及び高電位源２２２の使用をも許容する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術システムの非常に概略的な側面の正面図を示す。
【図２】別の従来技術システムの、非常に概略的な側面の正面図を示す。
【図３】本発明に従って構築されたシステムの、非常に概略的な側面の正面図を示す。
【図４】本発明に従って構築された別のシステムの、非常に概略的な側面の正面図を示す。
【図１】
0005563294.tif 000003
【図２】
0005563294.tif 000004
【図３】
0005563294.tif 000005
【図４】
0005563294.tif 000006